CN108074979A - 基于垂直隧穿的场效应晶体管、生物传感器及其制备方法 - Google Patents
基于垂直隧穿的场效应晶体管、生物传感器及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108074979A CN108074979A CN201711236051.4A CN201711236051A CN108074979A CN 108074979 A CN108074979 A CN 108074979A CN 201711236051 A CN201711236051 A CN 201711236051A CN 108074979 A CN108074979 A CN 108074979A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- effect transistor
- source region
- layer
- ion
- silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005669 field effect Effects 0.000 title claims abstract description 59
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 104
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 104
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 104
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 claims abstract description 79
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 70
- -1 phosphonium ion Chemical class 0.000 claims description 25
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 18
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims description 14
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 claims description 5
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 229940085991 phosphate ion Drugs 0.000 claims description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 4
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N [O].[Si] Chemical compound [O].[Si] OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 235000012149 noodles Nutrition 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
- H01L29/739—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals controlled by field-effect, e.g. bipolar static induction transistors [BSIT]
- H01L29/7391—Gated diode structures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/1025—Channel region of field-effect devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66356—Gated diodes, e.g. field controlled diodes [FCD], static induction thyristors [SITh], field controlled thyristors [FCTh]
Abstract
本发明提供一种基于垂直遂穿的场效应晶体管及生物传感器及制备，晶体管制备包括：提供SOI衬底；减薄顶层硅，定义出硅纳米线沟道图形及连接于两端的源区图形及漏区图形；将上述图形转移至顶层硅上，并进行离子注入形成硅纳米线沟道、源区及漏区；减薄源区，并于部分源区表面及纳米线沟道表面形成介质层；于源区的表面制作源电极，于所述漏区表面制作漏电极，并于底层硅或埋氧层上制作栅电极。通过上述方案，本发明的晶体管基于垂直隧穿，包含点隧穿和线隧穿，具有更低的亚阈值斜率，可用于高灵敏的生化分子检测；具有双极特性，可对双向检测结果进行对照，保证检测的准确性；采用高K介质层材料，增强检测的稳定性并提高对生物分子的响应能力。
Description
技术领域
本发明属于半导体器件制造技术领域，特别是涉及一种场效应晶体管、生物传感器及各自的制备方法。
背景技术
半导体生物传感器是生物分子识别器件(生物敏感膜)与半导体器件结合构成的传感器，基于半导体场效应晶体管(field effect transistor，FET)的生物传感器由于结构简单，成本低，便于批量生产；机械性能好，抗震性能好，寿命长；输出阻抗低，便于与后续电路匹配；可在同一芯片上集成多种传感器，可实现多功能、多参数的检测等优势，半导体场效应晶体管生物传感器被认为是最具应用潜力的器件之一。
其中，基于硅纳米结构的半导体场效应晶体管传感器具有极大的比表面积，沟道内载流子对沟道表面电荷分布极其敏感，具有高灵敏度、高特异性、快速响应等优点，利于生物分子传感。而随着半导体MOSFET器件的特征尺寸进入纳米尺度，短沟道效应对传统MOSFET器件的性能造成了严重影响，通过尺寸缩小来获得性能提升的方法变得越来越困难。
近年来，一种基于量子隧穿机理的场效应器件隧穿场效应晶体管(tunnelingfield-effect transistor，TFET)被提出，理论上，TFET不仅可以有效抑制短沟道效应，还能突破传统MOSFET亚阈值摆幅(Sub-threshold Swing)不能低于60mV/dec的限制，从而大幅度降低器件的开关功耗，并在很大程度上提高器件的检测灵敏度。实际上，隧穿场效应晶体管是一种基于载流子的隧道效应工作的器件，由于源漏的结构对称，当所加栅压反向时，载流子也可以在漏区一侧发生隧穿，产生泄露电流的大小几乎与导通电流相当，因此具有双极特性。利用这一特性，采用同一器件将双向检测结果进行对照，可以避免假阳(阴)性信号，保证检测的准确性，为器件的稳定应用提供保障，特别适于生化分子检测的应用。但是，现有的器件结构中，隧穿多为结处的点隧穿，且源区电场较弱，器件的亚阈值摆幅仍然不能很好的得以降低，还存在器件的功耗难以得到降低，灵敏度难以得到提高等问题。
因此，提供一种场效应晶体管及基于其的生物传感器以及各自的制备方法，以解决现有技术中存在的器件灵敏度低、功耗高、可靠性差以及检测准确性差等问题实属必要。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种场效应晶体管、生物传感器及各自的制备方法，用于解决现有技术中器件结构灵敏度低、功耗高、可靠性差以及检测准确性差等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于垂直隧穿的场效应晶体管的制备方法，包括如下步骤：
1)提供一SOI衬底，所述SOI衬底包括底层硅、埋氧层以及顶层硅；
2)减薄所述顶层硅至第一厚度，并采用光刻工艺定义出硅纳米线沟道图形以及连接于所述硅纳米线沟道图形两端的源区图形及漏区图形；
3)采用刻蚀工艺将所述硅纳米线沟道图形、源区图形及漏区图形转移至所述顶层硅上，并向所述源区图形对应的位置进行第一导电类型的离子注入，向所述漏区图形对应的位置进行第二导电类型的离子注入，以形成硅纳米线沟道、源区及漏区；
4)减薄所述源区至第二厚度，并于部分所述源区的表面以及所述纳米线沟道的表面形成一层连续的介质层；以及
5)于裸露的所述源区的表面制作源电极，于所述漏区表面制作漏电极，并于所述底层硅远离所述埋氧层一侧的表面或所述硅纳米线沟道周围裸露的所述埋氧层上制作栅电极。
作为本发明的一种优选方案，步骤2)中，采用热氧化及氢氟酸腐蚀的工艺对所述顶层硅进行氧化减薄，且所述第一厚度的范围包括20～40nm。
作为本发明的一种优选方案，步骤3)中，形成的所述硅纳米线沟道的宽度的范围包括20～100nm。
作为本发明的一种优选方案，步骤3)中，所述第一导电类型的离子包括磷离子，离子注入的注入能量包括1.5～3KeV，注入剂量包括1×1014～5×1014cm-2；所述第二导电类型的离子包括硼离子，离子注入的注入能量包括0.8～2KeV，注入剂量包括2×1014～6×1014cm-2。
作为本发明的一种优选方案，步骤3)中，所述第一导电类型的离子注入后的离子浓度范围包括1×1020cm-3～5×1020cm-3，所述第二导电类型的离子注入后的离子浓度范围包括1×1020cm-3～5×1020cm-3。
作为本发明的一种优选方案，步骤4)中，采用氨水、双氧水和水构成的混合溶液减薄所述源区，其中，所述混合溶液的温度范围控制在40～80℃，所述第二厚度的范围包括8～12nm。
作为本发明的一种优选方案，步骤4)中，所述介质层的厚度范围包括5～30nm；所述介质层包括高K介质层，所述高K介质层的材料包括氧化铝及氧化铪中的至少一种。
作为本发明的一种优选方案，步骤4)中，形成所述介质层之前还包括步骤：于所述介质层和所述源区之间以及所述介质层和所述沟纳米线沟道之间形成一层连续的掺杂层。
作为本发明的一种优选方案，所述掺杂层与所述漏区具有相同类型的离子掺杂，所述掺杂层的厚度范围包括5～20nm，所述掺杂层的掺杂离子浓度范围包括1×1018cm-3～5×1018cm-3。
本发明还提供一种生物传感器的制备方法，包括如下步骤：
1)采用如上述任一项方案所述的制备方法制备基于垂直隧穿的场效应晶体管；
2)采用试剂对所述场效应晶体管的硅纳米线沟道表面进行修饰，以形成一层以活性基团结尾的活性薄膜；
3)于所述活性薄膜表面形成捕获探针，其中，所述捕获探针与所述活性薄膜上的活性基团通过化学键相结合，以将所述捕获探针修饰在所述硅纳米线沟道的表面。
作为本发明的一种优选方案，所述活性基团包括氨基、羧基、羟基及醛基中的一种或两种及以上的组合。
本发明还提供一种基于垂直隧穿的场效应晶体管，包括：
底层硅，以及位于所述底层硅上的埋氧层；
硅纳米线沟道，位于所述埋氧层表面，且具有第一厚度；
源区及漏区，均位于所述埋氧层表面且具有不同的离子掺杂类型，所述源区及所述漏区分别位于所述硅纳米线沟道的两端，其中，所述漏区具有所述第一厚度，所述源区具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度；
介质层，位于部分所述源区表面并延伸至所述纳米线沟道的表面；以及
源电极、漏电极以及栅电极，所述源电极位于裸露的所述源区的表面，所述漏电极位于所述漏区表面，所述栅电极位于所述底层硅远离所述埋氧层一侧的表面或所述硅纳米线沟道周围裸露的所述埋氧层上。
作为本发明的一种优选方案，所述第一厚度的范围包括20～40nm；所述第二厚度的范围包括8～12nm。
作为本发明的一种优选方案，所述硅纳米线沟道的宽度范围包括20～100nm；所述介质层的厚度范围包括5～30nm，所述介质层包括高K介质层，所述高K介质层的材料包括氧化铝及氧化铪中的至少一种。
作为本发明的一种优选方案，所述源区具有第一导电类型的离子掺杂，所述漏区具有第二导电类型的离子掺杂，其中，所述第一导电类型的离子包括硼离子，离子注入后硼离子浓度范围包括1×1020cm-3～5×1020cm-3，所述第二导电类型的离子包括磷离子，磷离子浓度范围包括1×1020cm-3～5×1020cm-3。
作为本发明的一种优选方案，所述介质层和所述源区之间以及所述介质层和所述纳米线沟道之间形成有一层连续的掺杂层，所述掺杂层与所述漏区具有相同的离子掺杂类型，所述掺杂层的厚度范围包括5～20nm，所述掺杂层的掺杂离子浓度范围包括1×1018cm-3～5×1018cm-3。
本发明还提供一种生物传感器，包括：
如上述任意一项方案所述的基于垂直隧穿的场效应晶体管；
活性薄膜，位于所述场效应晶体管的纳米线沟道表面，所述活性薄膜以活性基团结尾；
捕获探针，位于所述活性薄膜表面，且所述捕获探针与所述活性薄膜上的活性基团通过化学键相结合，以将所述捕获探针修饰在所述硅纳米线沟道的表面。
作为本发明的一种优选方案，所述活性基团包括氨基、羧基、羟基及醛基中的一种或两种及以上的组合。
如上所述，本发明的基于垂直隧穿的场效应晶体管及生物传感器及各自的制备方法，具有以下有益效果：
本发明的场效应晶体管基于垂直隧穿，包含了点隧穿和线隧穿(即垂直隧穿)，具有更低的亚阈值斜率，可用于高灵敏的生化分子检测，液体栅极不只在沟道表面，还包含了一部分的源极；器件具有双极特性，可对双向检测结果进行对照，保证检测的准确性，特别适合生化分子检测的应用；器件表面采用高介电常数介质层材料，增强器件在溶液中检测的稳定性并提高器件对生物分子的响应能力；本发明工艺过程简单，可控性强，与现有半导体工艺完全兼容，成本较低，适于批量生产。
附图说明
图1显示为本发明提供的场效应晶体管的制备工艺流程图。
图2显示为本发明提供的场效应晶体管制备中提供SOI衬底的结构示意图。
图3显示为本发明提供的场效应晶体管制备中减薄顶层硅至第一厚度的结构示意图。
图4显示为本发明提供的场效应晶体管制备形成硅纳米线沟道及源漏区图形的俯视图。
图5显示为本发明晶体管制备形成硅纳米线沟道及源漏区后对应图4的A-B截面示意图。
图6显示为本发明提供的场效应晶体管制备中减薄源区至第二厚度的结构示意图。
图7显示为本发明提供的场效应晶体管制备中形成介质层的结构示意图。
图8显示为本发明提供的场效应晶体管制备中形成掺杂层的结构示意图。
图9显示为本发明提供的场效应晶体管制备中形成电极及工作的示意图。
元件标号说明
100 底层硅
101 埋氧层
102 顶层硅
103 具有第一厚度的顶层硅
104 源区图形
105 纳米线沟道图形
106 漏区图形
107 源区
108 纳米线沟道
109 漏区
110 具有第二厚度的源区
111 掺杂层
112 介质层
113 源电极
114 漏电极
115 栅电极
S1～S5 步骤1)～步骤5)
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图9。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
实施例一：
如图1所示，本发明提供一种基于垂直隧穿的场效应晶体管的制备方法，包括如下步骤：
1)提供一SOI衬底，所述SOI衬底包括底层硅、埋氧层以及顶层硅；
2)减薄所述顶层硅至第一厚度，并采用光刻工艺定义出硅纳米线沟道图形以及连接于所述硅纳米线沟道图形两端的源区图形及漏区图形；
3)采用刻蚀工艺将所述硅纳米线沟道图形、源区图形及漏区图形转移至所述顶层硅上，并向所述源区图形对应的位置进行第一导电类型的离子注入，向所述漏区图形对应的位置进行第二导电类型的离子注入，以形成硅纳米线沟道、源区及漏区；
4)减薄所述源区至第二厚度，并于部分所述源区的表面以及所述纳米线沟道的表面形成一层连续的介质层；以及
5)于裸露的所述源区的表面制作源电极，于所述漏区表面制作漏电极，并于所述底层硅远离所述埋氧层一侧的表面或所述硅纳米线沟道周围裸露的所述埋氧层上制作栅电极。
下面将结合附图具体说明本发明的基于垂直隧穿的场效应晶体管的制备工艺。
首先，进行步骤1)，如图1中的S1及图2所示，提供一SOI衬底，所述SOI衬底包括底层硅100、埋氧层101以及顶层硅102。
具体的，所述顶层硅102后续用于制备纳米线，优选地，所述底层硅100选择为本征硅，所述顶层硅102可以为本征硅，也可以为轻掺杂的硅材料，掺杂类型以实际情况选定。
接着，如图1中的S2及图3～4所示，进行步骤2)，减薄所述顶层硅102至第一厚度D1，并采用光刻工艺定义出硅纳米线沟道图形105以及连接于所述硅纳米线沟道图形两端的源区图形104及漏区图形106。
作为示例，步骤2)中，采用热氧化及氢氟酸腐蚀的工艺对所述顶层硅102进行氧化减薄，且所述第一厚度D1的范围包括20～40nm。
具体的，减薄所述顶层硅102，并使其具有第一厚度D1，其中，所述第一厚度用于限定器件结构的沟道以及漏区的厚度，所述第一厚度优选为25～35nm，本示例中选择为30nm。
另外，优选采用热氧化以及HF溶液腐蚀的工艺进行，具体包括：采用热氧化工艺先对对所述顶层硅102进行氧化形成一定厚度的二氧化硅层，再采用HF溶液腐蚀所述二氧化硅层直至所需的厚度，并可以以所述二氧化硅层作为后续工艺的掩膜层。
继续，如图1中的S3及图5所示，进行步骤3)，采用刻蚀工艺将所述硅纳米线沟道图形104、源区图形105及漏区图形106转移至所述顶层硅103上，并向所述源区图形对应的位置进行第一导电类型的离子注入，向所述漏区图形对应的位置进行第二导电类型的离子注入，以形成硅纳米线沟道108、源区107及漏区109；
具体的，可以采用刻蚀的工艺，如反应离子刻蚀(RIE)，将上一步骤的形成的图形直接转移到所述顶层硅102中，以待后续形成晶体管结构。其中，向源区图形以及漏区图形对应的位置进行离子注入以及退火的工艺，以分别形成源区和漏区。例如，对源区进行n++(n型重掺杂)，对漏区进行p++(p型重掺杂)，以得到p型的遂穿场效应晶体管。
作为示例，步骤3)中，所述第一导电类型的离子包括磷离子但不局限于此，离子注入的注入能量包括1.5～3KeV，优选为2～2.5KeV，本示例中为2.2KeV，注入剂量包括1×1014～5×1014cm-2，优选为2×1014～4×1014cm-2，本示例中选择为3×1014cm-2；所述第二导电类型的离子包括硼离子但不局限于此，离子注入的注入能量包括0.8～2KeV，优选为1～1.5KeV，本示例中为1.2KeV，注入剂量包括2×1014～6×1014cm-2，优选为3×1014～5×1014cm-2，本示例中选择为4×1014cm-2。同样，为了得到不同类型的器件结构，所述第一导电类型的离子可以包括硼离子但不局限于此，离子注入的注入能量包括1.5～3KeV，优选为2～2.5KeV，本示例中为2.2KeV，注入剂量包括1×1014～5×1014cm-2，优选为2×1014～4×1014cm-2，本示例中选择为3×1014cm-2；所述第二导电类型的离子可以包括磷离子但不局限于此，离子注入的注入能量包括0.8～2KeV，优选为1～1.5KeV，本示例中为1.2KeV，注入剂量包括2×1014～6×1014cm-2，优选为3×1014～5×1014cm-2，本示例中选择为4×1014cm-2。
另外，步骤3)中，所述第一导电类型的离子包括硼离子但不局限于此，所述第二导电类型的离子包括磷离子但不局限于此，同样，也可以是相反类型的离子注入，其中，离子注入后硼离子浓度范围包括1×1020cm-3～5×1020cm-3，优选为2×1020cm-3～4×1020cm-3，本示例中选择为3×1020cm-3，磷离子浓度范围包括1×1020cm-3～5×1020cm-3，优选为2×1020cm-3～4×1020cm-3，本示例中选择为3×1020cm-3。
作为示例，步骤3)中，形成的所述硅纳米线沟道108的宽度的范围包括20～100nm，优选为40～90nm，本示例中选择为60nm。
继续，如图1中的S4及图6～8所示，进行步骤4)，减薄所述源区107至第二厚度D2，并于部分所述源区的表面以及所述纳米线沟道108的表面形成一层连续的介质层112。
作为示例，步骤4)中，采用氨水、双氧水和水构成的混合溶液减薄所述源区107，其中，所述混合溶液的温度范围控制在40～80℃，所述第二厚度的范围包括8～12nm。
具体的，该步骤中，对所述源区107进行减薄，为了清楚示出具体结构减薄后用图号110标示，减薄后的厚度为第二厚度D2，所述第二厚度的范围包括8～12nm，优选为9～11nm，本示例中选择为10nm。其中，源区减薄，增加了电场，能通过增强源区的电场强度发生垂直的线隧穿，则可以进一步降低器件的亚阈值摆幅，从而降低器件的功耗和提高检测灵敏度。
另外，采用氨水、双氧水和水构成的混合溶液对其进行减薄，具体比例可以实际情况选择，优选加热至60℃进行源区减薄，同时，在对所述源区进行较薄的过程中，可能会使所述沟道区108靠近所述源区的一侧形成为斜坡状，进一步可以促进载流子的运动。
作为示例，步骤4)中，所述介质层112的厚度范围包括5～30nm；所述介质层112包括高K介质层，所述高K介质层的材料包括氧化铝及氧化铪中的至少一种，所述介质层112也可以为氧化铝及氧化铪构成的叠层结构层，高K介质层提高栅极电压对沟道内载流子的调控能力，进一步提高了器件的灵敏度。
另外，对所述源区减薄以后，在部分源区以及纳米线沟道的表面形成一层同时覆盖二者的介质层112，优选采用原子层沉积(ALD)技术沉积，优选地，所述介质层112覆盖所述源区的面积占据所述纳米线沟道面积的20～80％，本示例中选择为60％，实际中，可以将源区面积最大，从而提高利于遂穿。从而使得栅极既位于沟道区也存在于源区，同时实现了垂直遂穿(线遂穿)，形成了点遂穿与线遂穿的工作方式。
作为示例，步骤4)中，形成所述介质层112之前还包括步骤：于所述介质层112和所述源区110之间以及所述介质层112和所述沟纳米线沟道108之间形成一层连续的掺杂层111。
作为示例，所述掺杂层111与所述漏区109具有相同类型的离子掺杂，所述掺杂层111的厚度范围包括5～20nm，所述掺杂层111的掺杂离子浓度范围包括1×1018cm-3～5×1018cm-3。
具体的，还包括形成一层所述掺杂层111的步骤，厚度优选为6～15nm，本示例中选择为10nm，掺杂离子浓度范围优选为2×1018cm-3～4×1018cm-3，本示例中为3×1018cm-3，所述掺杂层111的存在使得垂直隧穿会更容易发生，由于垂直隧穿发生在源区的位置，所述掺杂层必须至少覆盖源区。
最后，如图1中的S5及图9所示，进行步骤5)，于裸露的所述源区110的表面制作源电极113，于所述漏区109表面制作漏电极114，并于所述底层硅100远离所述埋氧层101一侧的表面或所述硅纳米线沟道108周围裸露的所述埋氧层101上制作栅电极115。
具体的，所述源电极113、漏电极114及栅电极115的材料为Al、Cu等金属材料，在此不做具体限制，本发明的液体栅极不只在纳米线沟道表面，还包含了一部分的源区。
如图9所示，本发明还提供一种基于垂直隧穿的场效应晶体管，其中，所述场效应晶体管优选采用本发明提供的制备方法制备，当然，并不局限于此方法，所述场效应晶体管包括：
底层硅100，以及位于所述底层硅100上的埋氧层101；
硅纳米线沟道108，位于所述埋氧层101表面，且具有第一厚度D1；
源区110及漏区109，均位于所述埋氧层101表面且具有不同的离子掺杂类型，所述源区110及所述漏区109分别位于所述硅纳米线沟道108的两端，其中，所述漏区109具有所述第一厚度D1，所述源区110具有第二厚度D2，所述第一厚度D1大于所述第二厚度D2；
介质层111，位于部分所述源区110表面并延伸至所述纳米线沟道108的表面；以及
源电极113、漏电极114以及栅电极115，所述源电极113位于裸露的所述源区110的表面，所述漏电极114位于所述漏区109表面，所述栅电极115位于所述底层硅100远离所述埋氧层101一侧的表面或所述硅纳米线沟道108周围裸露的所述埋氧层101上。
作为示例，所述第一厚度的范围包括20～40nm；所述第二厚度的范围包括8～12nm。
具体的，所述第一厚度用于限定器件结构的沟道以及漏区的厚度，所述第一厚度优选为25～35nm，本示例中选择为30nm；所述第二厚度的范围包括8～12nm，优选为9～11nm，本示例中选择为10nm。其中，较薄的源区，增加了电场，能通过增强源区的电场强度发生垂直的线隧穿，则可以进一步降低器件的亚阈值摆幅，从而降低器件的功耗和提高检测灵敏度。
作为示例，所述硅纳米线沟道108的宽度范围包括20～100nm；所述介质层111的厚度范围包括5～30nm，所述介质层111包括高K介质层，所述高K介质层的材料包括氧化铝及氧化铪中的至少一种。
具体的，所述介质层112也可以为氧化铝及氧化铪构成的叠层结构层，高K介质层提高栅极电压对沟道内载流子的调控能力，进一步提高了器件的灵敏度。
另外，在部分源区以及纳米线沟道的表面形成一层同时覆盖二者的介质层112，优选地，所述介质层112覆盖所述源区的面积占据所述纳米线沟道面积的20～80％，本示例中选择为60％，实际中，可以将源区面积最大，从而提高利于遂穿。
作为示例，所述源区110具有第一导电类型的离子掺杂，所述漏区109具有第二导电类型的离子掺杂，其中，所述第一导电类型的离子包括硼离子，所述第二导电类型的离子包括磷离子，离子注入后硼离子浓度范围包括1×1020cm-3～5×1020cm-3，磷离子浓度范围包括1×1020cm-3～5×1020cm-3。
作为示例，所述介质层111和所述源区110之间以及所述介质层111和所述纳米线沟道108之间形成有一层连续的掺杂层111，所述掺杂层111与所述漏区109具有相同的离子掺杂类型，所述掺杂层111的厚度范围包括5～20nm，所述掺杂层的掺杂离子浓度范围包括1×1018cm-3～5×1018cm-3。
具体的，所述掺杂层111的厚度优选为6～15nm，本示例中选择为10nm，掺杂离子浓度范围优选为2×1018cm-3～4×1018cm-3，本示例中为3×1018cm-3，所述掺杂层111的存在使得垂直隧穿会更容易发生，由于垂直隧穿发生在源区的位置，所述掺杂层必须至少覆盖源区。
实施例二：
本实施例提供一种生物传感器的制备方法，包括如下步骤：
1)采用如实施例一种任一项所述的制备方法制备基于垂直隧穿的场效应晶体管；
2)采用试剂对所述场效应晶体管的硅纳米线沟道109表面进行修饰，以形成一层以活性基团结尾的活性薄膜；
3)于所述活性薄膜表面形成捕获探针，其中，所述捕获探针与所述活性薄膜上的活性基团通过化学键相结合，以将所述捕获探针修饰在所述硅纳米线沟道的表面。
具体的，本发明还提供一种基于垂直遂穿的场效应晶体管的生物传感器，其中，本实施例中，选择为采用试剂在纳米线沟道单元的表面进行修饰，以自组装形成一层以活性基团结尾的活性薄膜。
作为示例，所述活性基团包括氨基、羧基、羟基及醛基中的一种或两种及以上的组合。
需要说明的是，当生物传感器器件结构制备完成后，进行电气连接，以最终完成传感器的制备，本发明的液体栅极不只在纳米线沟道表面，还包含了一部分的源区，最终得到的传感器基于本申请的基于垂直遂穿的场效应晶体管，是点隧穿和线隧穿结合的工作方式，从而提高了生物传感器的检测性能。
另外，本实施例中还提供一种生物传感器，所述生物传感器优选采用本发明提供的制备方法制备，当然，并不局限于此方法，包括：
如实施例一中任意一项方案所述的基于垂直隧穿的场效应晶体管；
活性薄膜，位于所述场效应晶体管的纳米线沟道表面，所述活性薄膜以活性基团结尾；
捕获探针，位于所述活性薄膜表面，且所述捕获探针与所述活性薄膜上的活性基团通过化学键相结合，以将所述捕获探针修饰在所述硅纳米线沟道的表面。
作为示例，所述活性基团包括氨基、羧基、羟基及醛基中的一种或两种及以上的组合。
综上所述，本发明提供一种基于垂直遂穿的场效应晶体管、生物传感器及其制备方法，晶体管的制备包括：提供一SOI衬底，所述SOI衬底包括底层硅、埋氧层以及顶层硅；减薄所述顶层硅至第一厚度，并采用光刻工艺定义出硅纳米线沟道图形以及连接于所述硅纳米线沟道图形两端的源区图形及漏区图形；采用刻蚀工艺将所述硅纳米线沟道图形、源区图形及漏区图形转移至所述顶层硅上，并向所述源区图形对应的位置进行第一导电类型的离子注入，向所述漏区图形对应的位置进行第二导电类型的离子注入，以形成硅纳米线沟道、源区及漏区；减薄所述源区至第二厚度，并于部分所述源区的表面以及所述纳米线沟道的表面形成一层连续的介质层；以及于裸露的所述源区的表面制作源电极，于所述漏区表面制作漏电极，并于所述底层硅远离所述埋氧层一侧的表面或所述硅纳米线沟道周围裸露的所述埋氧层上制作栅电极。通过上述方案，本发明的场效应晶体管基于垂直隧穿，包含了点隧穿和线隧穿(即垂直隧穿)，具有更低的亚阈值斜率，可用于高灵敏的生化分子检测，液体栅极不只在沟道表面，还包含了一部分的源极；器件具有双极特性，可对双向检测结果进行对照，保证检测的准确性，特别适合生化分子检测的应用；器件表面采用高介电常数介质层材料，增强器件在溶液中检测的稳定性并提高器件对生物分子的响应能力；本发明工艺过程简单，可控性强，与现有半导体工艺完全兼容，成本较低，适于批量生产。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (18)
1.一种基于垂直隧穿的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)提供一SOI衬底，所述SOI衬底包括底层硅、埋氧层以及顶层硅；
2)减薄所述顶层硅至第一厚度，并采用光刻工艺定义出硅纳米线沟道图形以及连接于所述硅纳米线沟道图形两端的源区图形及漏区图形；
3)采用刻蚀工艺将所述硅纳米线沟道图形、源区图形及漏区图形转移至所述顶层硅上，并向所述源区图形对应的位置进行第一导电类型的离子注入，向所述漏区图形对应的位置进行第二导电类型的离子注入，以形成硅纳米线沟道、源区及漏区；
4)减薄所述源区至第二厚度，并于部分所述源区的表面以及所述纳米线沟道的表面形成一层连续的介质层；以及
5)于裸露的所述源区的表面制作源电极，于所述漏区表面制作漏电极，于所述底层硅远离所述埋氧层一侧的表面或所述硅纳米线沟道周围裸露的所述埋氧层上制作栅电极。
2.根据权利要求1所述的基于垂直隧穿的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤2)中，采用热氧化及氢氟酸腐蚀的工艺对所述顶层硅进行氧化减薄，所述第一厚度的范围包括20～40nm。
3.根据权利要求1所述的基于垂直隧穿的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤3)中，形成的所述硅纳米线沟道的宽度的范围包括20～100nm。
4.根据权利要求1所述的基于垂直隧穿的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述第一导电类型的离子包括磷离子，离子注入的注入能量包括1.5～3KeV，注入剂量包括1×1014～5×1014cm-2；所述第二导电类型的离子包括硼离子，离子注入的注入能量包括0.8～2KeV，注入剂量包括2×1014～6×1014cm-2。
5.根据权利要求1所述的基于垂直隧穿的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述第一导电类型的离子注入后的离子浓度范围包括1×1020cm-3～5×1020cm-3，所述第二导电类型的离子注入后的离子浓度范围包括1×1020cm-3～5×1020cm-3。
6.根据权利要求1所述的基于垂直隧穿的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤4)中，采用氨水、双氧水和水构成的混合溶液减薄所述源区，其中，所述混合溶液的温度范围控制在40～80℃，所述第二厚度的范围包括8～12nm。
7.根据权利要求1所述的基于垂直隧穿的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述介质层的厚度范围包括5～30nm；所述介质层包括高K介质层，所述高K介质层的材料包括氧化铝及氧化铪中的至少一种。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的基于垂直隧穿的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤4)中，形成所述介质层之前还包括步骤：于所述介质层和所述源区之间以及所述介质层和所述沟纳米线沟道之间形成一层连续的掺杂层。
9.根据权利要求8所述的基于垂直隧穿的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述掺杂层与所述漏区具有相同类型的离子掺杂，所述掺杂层的厚度范围包括5～20nm，所述掺杂层的掺杂离子浓度范围包括1×1018cm-3～5×1018cm-3。
10.一种生物传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)采用如权利要求1～9中任一项所述的制备方法制备基于垂直隧穿的场效应晶体管；
2)采用试剂对所述场效应晶体管的硅纳米线沟道表面进行修饰，以形成一层以活性基团结尾的活性薄膜；
3)于所述活性薄膜表面形成捕获探针，其中，所述捕获探针与所述活性薄膜上的活性基团通过化学键相结合，以将所述捕获探针修饰在所述硅纳米线沟道的表面。
11.根据权利要求10所述的生物传感器的制备方法，其特征在于，所述活性基团包括氨基、羧基、羟基及醛基中的一种或两种及以上的组合。
12.一种基于垂直隧穿的场效应晶体管，其特征在于，包括：
底层硅，以及位于所述底层硅上的埋氧层；
硅纳米线沟道，位于所述埋氧层表面，且具有第一厚度；
源区及漏区，均位于所述埋氧层表面且具有不同的离子掺杂类型，所述源区及所述漏区分别位于所述硅纳米线沟道的两端，其中，所述漏区具有所述第一厚度，所述源区具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度；
介质层，位于部分所述源区表面并延伸至所述纳米线沟道的表面；以及
源电极、漏电极以及栅电极，所述源电极位于裸露的所述源区的表面，所述漏电极位于所述漏区表面，所述栅电极位于所述底层硅远离所述埋氧层一侧的表面或所述硅纳米线沟道周围裸露的所述埋氧层上。
13.根据权利要求12所述的基于垂直隧穿的场效应晶体管，其特征在于，所述第一厚度的范围包括20～40nm；所述第二厚度的范围包括8～12nm。
14.根据权利要求12所述的基于垂直隧穿的场效应晶体管，其特征在于，所述硅纳米线沟道的宽度范围包括20～100nm；所述介质层的厚度范围包括5～30nm，所述介质层包括高K介质层，所述高K介质层的材料包括氧化铝及氧化铪中的至少一种。
15.根据权利要求12所述的基于垂直隧穿的场效应晶体管，其特征在于，所述源区具有第一导电类型的离子掺杂，所述漏区具有第二导电类型的离子掺杂，其中，所述第一导电类型的离子包括硼离子，离子注入后硼离子浓度范围包括1×1020cm-3～5×1020cm-3，所述第二导电类型的离子包括磷离子，磷离子浓度范围包括1×1020cm-3～5×1020cm-3。
16.根据权利要求12～15中任一项所述的基于垂直隧穿的场效应晶体管，其特征在于，所述介质层和所述源区之间以及所述介质层和所述纳米线沟道之间形成有一层连续的掺杂层，所述掺杂层与所述漏区具有相同的离子掺杂类型，所述掺杂层的厚度范围包括5～20nm，所述掺杂层的掺杂离子浓度范围包括1×1018cm-3～5×1018cm-3。
17.一种生物传感器，其特征在于，包括：
如权利要求12～16中任意一项所述的基于垂直隧穿的场效应晶体管；
活性薄膜，位于所述场效应晶体管的纳米线沟道表面，所述活性薄膜以活性基团结尾；
捕获探针，位于所述活性薄膜表面，且所述捕获探针与所述活性薄膜上的活性基团通过化学键相结合，以将所述捕获探针修饰在所述硅纳米线沟道的表面。
18.根据权利要求17所述的生物传感器，其特征在于，所述活性基团包括氨基、羧基、羟基及醛基中的一种或两种及以上的组合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711236051.4A CN108074979A (zh) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | 基于垂直隧穿的场效应晶体管、生物传感器及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711236051.4A CN108074979A (zh) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | 基于垂直隧穿的场效应晶体管、生物传感器及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108074979A true CN108074979A (zh) | 2018-05-25 |
Family
ID=62157576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711236051.4A Pending CN108074979A (zh) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | 基于垂直隧穿的场效应晶体管、生物传感器及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108074979A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109959696A (zh) * | 2019-03-24 | 2019-07-02 | 西安电子科技大学 | 基于隧穿场效应晶体管的半导体生物传感器及其制备方法 |
| CN110047842A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-07-23 | 南京大学 | 一种硅基电荷俘获型存储器件及制备方法 |
| CN110416288A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-05 | 南京邮电大学 | 一种双栅隧穿晶体管结构 |
| CN113130648A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | 有研工程技术研究院有限公司 | 基于鳍式场效应晶体管制造工艺的肿瘤标志物传感器 |
| CN114137377A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-03-04 | 金波 | 一种目标分子检测晶体管传感器及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101558497A (zh) * | 2006-12-15 | 2009-10-14 | Nxp股份有限公司 | 晶体管器件和制造这一晶体管器件的方法 |
| US20100327319A1 (en) * | 2009-06-24 | 2010-12-30 | Imec | Control of tunneling junction in a hetero tunnel field effect transistor |
| CN105378929A (zh) * | 2013-07-03 | 2016-03-02 | 加尔各答大学 | 具有超陡亚阈值摆动的隧道场效应晶体管（tfet） |
-
2017
- 2017-11-30 CN CN201711236051.4A patent/CN108074979A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101558497A (zh) * | 2006-12-15 | 2009-10-14 | Nxp股份有限公司 | 晶体管器件和制造这一晶体管器件的方法 |
| US20100327319A1 (en) * | 2009-06-24 | 2010-12-30 | Imec | Control of tunneling junction in a hetero tunnel field effect transistor |
| CN105378929A (zh) * | 2013-07-03 | 2016-03-02 | 加尔各答大学 | 具有超陡亚阈值摆动的隧道场效应晶体管（tfet） |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110047842A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-07-23 | 南京大学 | 一种硅基电荷俘获型存储器件及制备方法 |
| CN109959696A (zh) * | 2019-03-24 | 2019-07-02 | 西安电子科技大学 | 基于隧穿场效应晶体管的半导体生物传感器及其制备方法 |
| CN109959696B (zh) * | 2019-03-24 | 2021-04-06 | 西安电子科技大学 | 基于隧穿场效应晶体管的半导体生物传感器及其制备方法 |
| CN110416288A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-05 | 南京邮电大学 | 一种双栅隧穿晶体管结构 |
| CN113130648A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | 有研工程技术研究院有限公司 | 基于鳍式场效应晶体管制造工艺的肿瘤标志物传感器 |
| CN114137377A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-03-04 | 金波 | 一种目标分子检测晶体管传感器及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108074979A (zh) | 基于垂直隧穿的场效应晶体管、生物传感器及其制备方法 | |
| Singh et al. | A charge-plasma-based dielectric-modulated junctionless TFET for biosensor label-free detection | |
| Hafiz et al. | Dielectrically modulated source-engineered charge-plasma-based Schottky-FET as a label-free biosensor | |
| Venkatesh et al. | A dielectrically modulated electrically doped tunnel FET for application of label free biosensor | |
| CN108231901A (zh) | 基于负电容的场效应晶体管、生物传感器及其制备方法 | |
| CN104617137B (zh) | 一种场效应器件及其制备方法 | |
| CN104157686B (zh) | 一种环栅场效应晶体管及其制备方法 | |
| Singh et al. | Dielectric-modulated bulk-planar junctionless field-effect transistor for biosensing applications | |
| CN103901085A (zh) | 基于硅纳米线隧穿场效应晶体管的生物传感器及制作方法 | |
| Rashid et al. | Dielectrically modulated III-V compound semiconductor based pocket doped tunnel FET for label free biosensing applications | |
| CN101958344B (zh) | 绿色场效应晶体管及其制造方法 | |
| CN103247688B (zh) | 一种双材料栅线性掺杂的石墨烯场效应管 | |
| CN104157687B (zh) | 一种垂直环栅隧穿晶体管及其制备方法 | |
| Luo et al. | A novel inverted T-shaped negative capacitance TFET for label-free biosensing application | |
| Yirak et al. | TCAD analysis and modelling of gate-stack gate all around junctionless silicon NWFET based bio-sensor for biomedical application | |
| CN209626224U (zh) | 一种隧穿型石墨烯纳米带场效应管 | |
| Yoon et al. | Single-event transient characteristics of vertical gate-all-around junctionless field-effect transistor on bulk substrate | |
| CN103928342B (zh) | 一种硅纳米线隧穿场效应晶体管及其制作方法 | |
| Yadav et al. | Numerical Simulation of Hetero Dielectric Trench Gate JAM Gate-All-Around FET (HDTG-JAM-GAAFET) for Label Free Biosensing Applications | |
| CN107968072A (zh) | 互补cmos管的制造方法 | |
| CN109325304A (zh) | 石墨烯隧穿场效应管量子隧穿系数和电流的计算方法 | |
| Chauhan et al. | A Paradigm Shift in Vertical Tunneling Double Gate TFET Performance: Unveiling the Implications of Spacer-Drain Overlap | |
| Kumari et al. | Impact of process induced strain on the sensitivity of charge plasma doped TMD TFET biosensor | |
| Jadhav et al. | Performance assessment of pocket tunnel FET and accumulation mode FET for detection of streptavidin protein | |
| Sharma et al. | Introduction to nanowires: types, proprieties, and application of nanowires |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180525 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |